L'insegnamento fondamenti di disegno e programmazione è formato da due moduli: disegno edile (6 CFU) e fondamenti di informatica (6 CFU).

Il modulo di DISEGNO EDILE si sviluppa secondo due modalità didattiche che consistono, la prima, nello studio dei fondamenti scientifici del Disegno, la seconda nella loro applicazione pratica nel Laboratorio di Modellazione, finalizzato a produrre rappresentazioni 2D e 3D del progetto di architettura, utilizzando strumenti digitali. Nelle lezioni di Disegno gli studenti apprenderanno i fondamenti della scienza della rappresentazione necessari per sviluppare correttamente le attività laboratoriali. Potranno studiare i metodi di geometria descrittiva da utilizzare nella rappresentazione del progetto in formato bi e tridimensionale, imparare a leggere i disegni in proiezioni ortogonali e trasformarli in assonometrie o prospettive. Verranno studiati i linguaggi grafici e le convenzioni internazionali per la comunicazione del progetto alle diverse scale dimensionali. Dal disegno manuale al progetto esecutivo, verranno esaminati i livelli di dettaglio e di precisione per la realizzazione effettiva del progetto. La teoria delle ombre e le proiezioni quotate saranno studiate in stretta relazione con le attività di rendering digitale. La conoscenza di tali metodi consentirà di controllare la produzione automatica dei disegni digitali e di utilizzare più ampiamente le potenzialità d’uso dei software nella corretta rappresentazione del progetto. Su queste basi lo studente potrà realizzare autonomamente il modello 2D e 3D di una architettura contemporanea, simulando così lo sviluppo di un progetto reale.

Nel Laboratorio di modellazione saranno applicati in forma integrata i fondamenti della rappresentazione studiati nell'insegnamento di Disegno con l’obiettivo di fornire agli studenti le conoscenze di base per modellare il progetto con l’ausilio di tecniche e strumenti BIM (Building Information Modeling). Lo studente potrà sperimentare le caratteristiche e le potenzialità dei sistemi di disegno digitale, per eseguire l’elaborazione grafica del progetto architettonico preliminare ed esecutivo. Si utilizzeranno le piattaforme digitali più diffuse e gli studenti saranno guidati verso software diversi tra loro, al fine di comprenderne le differenze e imparare a valutare tra questi quelli più idonei alla rappresentazione dello specifico progetto edilizio e al coordinamento dei team di lavoro multidisciplinare.

L'esercitazione pratica costituisce l’attività fondamentale del Laboratorio e si basa sullo sviluppo digitale di uno o più progetti edilizi. Le esercitazioni saranno articolate in funzione delle conoscenze informatiche già in possesso degli allievi e la didattica sarà orientata a mettere lo studente in grado di gestire autonomamente le necessità di sviluppo del progetto. Questo consentirà di evidenziare le sinergie tra disegno tradizionale e BIM, soprattutto per quanto riguarda la gestione dell’Informazione associata al disegno di progetto.

Il modulo di FONDAMENTI DI INFORMATICA fornisce un'introduzione ai concetti di base di trattamento dell'informazione tramite calcolatore, ed un'introduzione alla struttura del calcolatore stesso, allo scopo di consentire l'apprendimento di tecniche di progetto di algoritmi e la realizzazione degli stessi tramite programmazione procedurale.

Modulo Disegno Edile

Lo studente al termine del modulo sarà in grado di:

- leggere disegni 2D e 3D di architetture complesse;

- elaborare un modello digitale di un progetto architettonico;

- presentare ed esporre un progetto;

- lavorare in team.

Modulo di fondamenti di informatica

Lo studente al termine del modulo sarà in grado di:

- generare astrazioni per i tipi di dato fornito;

- utilizzare operatori ed espressioni aritmetiche;

- utilizzare strutture di controllo di selezione ed iterative;

- utilizzare e realizzare sottoprogrammi;

- utilizzare librerie fornite dall' ambiente;

- gestire l'input-output su memoria di massa.

Modulo Disegno Edile

L'insegnamento si sviluppa secondo due modalità didattiche che consistono, la prima, nello studio dei fondamenti scientifici del Disegno 2D e 3D, la seconda nella loro applicazione pratica nel Laboratorio di Modellazione, finalizzato a fornire un elevato livello di autonomia nella gestione dei principali strumenti digitali a supporto della rappresentazione di architetture semplici e complesse, fornendo a sua volta uno strumento di primaria importanza per l’esercizio della professione futura, quest’ultima orientata alla gestione di progetti digitali complessi dove i valori della geometria descrittiva e rilievo si fondono con nuovi livelli informativi digitali multi-utente e di programmazione informatica.

Durante il semestre saranno approfonditi e affrontati sia teoricamente che operativamente i fondamenti della scienza della rappresentazione necessarie per sviluppare correttamente le attività laboratoriali. In particolare il modulo di disegno affronterà i seguenti argomenti:

- le prinicipali tecniche di rappresentazione (2D-3D), norme/codici di rappresentazione nazionale e rilievo digitale (laser scanner, fotogrammetria digitale, foto raddrizzamento) tramite i software Autodesk Autocad, Autodesk Recap Pro, Mc Neel Rhinoceros, Agisoft Metashape;
- le differenti scale di rappresentazione, i livelli di dettaglio dei modelli digitali informativi (LOD-LOI) e le principali normative nel campo della progettazione BIM (Building Information Modelling);
- la generazione di modelli semplici e complessi in grado di seguire la logica costruttiva dell’edificio e i dati provenienti dal rilievo digitale (nuvole di punti);
- il processo Scan-to-BIM strutturato sui principali gradi di generazione (GOG), accuratezza (GOA) e il sistema di verifica automatica (AVS) dell’ attendibilita’ dei modelli digitali realizzati;
- le tecniche di post produzione avanzata basate sulle principali modalita’ di mappatura 3D e Rendering;
- la modellazione parametrica tramite il software BIM Autodesk Revit;
- le principali tecniche di ínformation-mapping & sharing’ tramite la generazione automatica di database BIM e librerie per oggetti personalizzabili;
- le modalita’ di condivisione di progetti BIM via cloud;
- i livelli di interoperabilita’ dei modelli digitali e lo scambio dei dati tra differenti software (geometrici e non) tramite l’útilizzo dei principali formati di scambio (open source e proprietari) come l’IFC, .3dm, dwg, dwfx,.e57, .pts, fbx;
- la generazione di ambienti immersivi virtuali in grado di immergere l’utente in un ambiente interattivo a differenti livelli di approfondimento progettuale tramite il software Unreal Engine,
- lo studio dei fondamenti della programmazione informatica e l’utilizzo dei principali linguaggi (visual scripting e blue prints), dispositivi VR (Virtual Reality) come gli Oculus Rift, Quest e Samsumg Gear, mobile phone e desktop. 

Modulo di fondamenti di informatica

Obiettivi -

Presentare allo studente gli aspetti fondamentali dell'informatica, ossia codifica dell'informazione, algoritmi e struttura funzionale dei calcolatori. Presentare inoltre le nozioni basilari sulla programmazione dei calcolatori tramite l'uso del linguaggio di programmazione Python, con riferimento e cenni alle tecniche di astrazione, ai tipi di dati fondamentali e strutture dati dinamiche, alle strutture di controllo fino ad arrivare ai sottoprogrammi e alla gestione dei files. L'obiettivo finale è quello di fornire allo studente gli strumenti essenziali per la programmazione del calcolatore a supporto della soluzione dei problemi dell'ingegneria.

Programma dettagliato -

- Codifica dell' informazione numerica, categorica, ottenuta come discretizzazione di segnali;
- Descrizione funzionale di un calcolatore elementare (modello di von Neumann), fondamenti di architettura dei calcolatori, fondamenti di sistemi operativi;
- Progettazione di algoritmi
- Aspetti fondamentali della programmazione utilizzando il linguaggio Python
- Astrazione sui dati
- Sottoprogrammi e ricorsione
- I files come strutture dati persistenti: concetti base, ed operazioni di lettura e scrittura

Attività di lezione, esercitazione -

Il corso è strutturato come un insieme di lezioni teoriche ed esercitazioni. Le lezioni teoriche hanno l'obiettivo di presentare teoricamente degli argomenti del corso mentre le esercitazioni hanno come obiettivo l'applicazione pratica dei concetti teorici.

La valutazione finale del corso di Fondamenti di Disegno E Programmazione sara’ basata sulla media aritmetica dei due moduli costituenti (Disegno edile e Fondamenti di informatica)

Per il modulo di DISEGNO EDILE sono previste esercitazioni che prevederanno lo studio, comprensione e generazione digitale di tipologie architettoniche differenti.
La valutazione finale e’ ottenuta dalle media delle valutazioni relaive alle esercitazioni e dalla presentazione finale durante gli appelli d’esame nella quale verranno discusse le esercitazioni, tematiche e bibliografia affrontate durante il corso.

Per il modulo di FONDAMENTI DI INFORMATICA, la valutazione avrà luogo sotto forma di esame scritto, all' interno del quale verranno verificate:

- la capacità dello studente di tradurre in forma algoritmica la soluzione ad un problema descritto in linguaggio naturale.
- la conoscenza dei fondamenti dell' architettura del calcolatore e dell' aritmetica binaria.
- la conoscenza del linguaggio Python e l' utilizzo delle librerie dello stesso per la gestione di files e semplici tipi di immagini raster.

Il modulo di disegno prevede la realizzazione di video tutorial specifici a supporto della didattica a distanza e la comprensione-applicazione dei principali comandi di modellazione in Mc Neel Rhinoceros e le princiapali tecniche di programmazione VR in Unreal Engine 4

Il seguente testo puo essere sostituito con lo studio e approfondimento dei protocolli BIM al seguente link :http://help.autodesk.com/view/RVT/2020/ITA/?guid=GUID-7C76AE6F-21C2-4ADB-B1BA-44E4E29DFDFA

Il seguente testo puo essere sostituito con lo studio e approfondimento dei protocolli CAD al seguente link http://help.autodesk.com/view/ACD/2021/ITA/

Seconda edizione (in italiano)